java中的不替换拾取

我经常*发现自己需要具有以下属性的数据结构：

• 可以用O（n）中的n个对象数组初始化
• 可以获得O（1）中的一个随机元素，在该操作之后，拾取 元素从结构中移除。 （无需更换）
• 可以撤消O（p）中的p“不替换拾取”操作
• 可以从O（log（n））中的结构中删除特定对象（例如通过id）
• 可以在中获取结构中当前的对象数组 O（n）

其他操作（如插入）的复杂性（甚至可能性）并不重要。除了复杂度外，它还应适用于少量的n

有谁能给我提供实施这种结构的指导方针吗？我目前实现了一个具有上述所有属性的结构，除了元素的拾取采用O（d）和d表示过去拾取的数量（因为我显式地检查它是否为“尚未拾取”）。我可以找出允许在O（1）中拾取的结构，但这些结构在至少一个其他操作中具有更高的复杂性

顺便说一句： 注意，上面的O（1）意味着复杂性独立于#早期选取的元素，并且独立于总的#元素

*在monte carlo算法中（从n个元素的“集合”中迭代选取p个随机元素）。

HashMap的插入和删除复杂性均为O（1）。 您指定了很多操作，但所有操作都是插入、删除和遍历操作：

可以用O（n）中的n个对象数组初始化

n*O（1）插入。HashMap很好

我们可以得到一个随机元素 O（1），在此操作之后，拾取 元素从结构中移除。 （无需更换）

这是唯一需要O（n）的op

一个人可以取消p'拾取，而无需 O（p）中的“替换”操作

这是一个插入操作：O（1）

可以移除特定对象（例如 通过id）从O（log（n））中的结构

O（1）

可以获得一个对象数组 目前在O（n）中的结构中

可以在O（n）中遍历哈希映射

编辑： 在O（n）中拾取随机元素的示例：

一个分为“拾取”和“未拾取”的数组（或

ArrayList

）怎么样？跟踪边界的位置，要拾取边界，需要在边界下方生成一个随机索引，然后（因为不关心顺序），将该索引处的项与最后一个未拾取的项交换，并减小边界。要取消拾取，只需增加边界

更新：忘记了删除O（日志（n））。不过，这并不难，只是内存有点贵，如果您保留索引的ID的

HashMap

若你们在网上浏览，你们会发现各种各样的

IndexedHashSet

实现或多或少都遵循这个原则——一个数组或

ArrayList

加上一个

HashMap

（不过，如果存在的话，我希望看到一个更优雅的解决方案。）

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更新2:嗯。。。或者，如果必须重新复制阵列或将其四处移动，实际移除是否会再次变为O（n）？

以下是我对在网络上使用的分析：

• ✔ 可以用O（n）中的n个对象数组初始化
  是的，尽管成本是摊销的，除非事先知道n

• ✔ 可以获得O（1）中的随机元素，在此操作后，拾取的元素将从结构中移除，而无需更换
  是，选择洗牌数组中的最后一个元素；用剩余元素的

  子列表（）替换数组
  
  

• ✔ 可以撤消O（p）中的p“不替换拾取”操作
  是，通过

  add（）

  将元素追加到此列表的末尾

• ❍ 可以从O（log（n））中的结构中删除特定对象（例如通过id）
  不，它看起来像O（n）

• ✔ 可以在O（n）中获得结构中当前的对象数组
  是的，使用

  toArray（）

  看起来很合理

好的，答案与获得O（1）随机查找的简单修复相同。创建一个存储相同n个对象的数组。现在，在HashMap中，存储这些对。例如，假设您的对象（简单的字符串）是：

创建一个

List<String> array = ArrayList<String>("abc","def","ghi")

List array=ArrayList（“abc”、“def”、“ghi”）

使用以下值创建HashMap映射：

for (int i = 0; i < array.size(); i++) 
{
    map.put(array[i],i);
}

for（int i=0；i

O（1）通过选取数组中的任何索引，可以轻松实现随机查找。唯一出现的复杂情况是删除对象时。为此，请：

在

地图中查找对象

。获取其数组索引。让我们调用这个索引

i

（

map.get（i）

）-O（1）

将数组[i]与数组[size of array-1]（数组中的最后一个元素）交换。将数组的大小减少1（因为现在少了一个）-O（1）

更新

map

（map.put（array[i]，i））-O（1）中数组位置

i

中新对象的索引

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我为java和cpp符号的混合表示歉意，希望这有助于

我确实看到了如何使用hashmap实现除随机选取操作之外的所有操作。换句话说，如何从hashmap中选取随机元素？重新编辑：这不是O（1）选取（

collection.toArray（）

始终至少是O（n）），而且它也不会从容器中移除选取的值。n、p和d的一些值是什么？一个非常有趣的结构。虽然不能保证移除是O（log（n）），但就我所见，移除是O（n）。它实际上类似于thrashgod的方法，但更有效，因为内存只分配一次。此外，如果索引了未粘贴的元素，则可以在O（1）中删除这些元素。@codelidoo:

List<String> array = ArrayList<String>("abc","def","ghi")

for (int i = 0; i < array.size(); i++) 
{
    map.put(array[i],i);
}